01 Jul

Feststofflaser: Vergleich der maximalen Ausgangsleistung mit einer gaußförmigen Intensität

Sailing laser

Vorgang TEM-Mode Erfolgskriterium
Maximierung der Ausgangsleistung durch Verrückungen in Richtung der Strahlachse TEM01 maximale Ausgangsleistung des Lasers
Einstellung einer Gaußförmigen Intensität durch Verdrehung des Resonators TEM00 gaußförmige Intensität

Im ersten Vorgang wird die Ausgangsleistung durch eine Verrückung der Komponenten in Stabrichtung maximiert. Hier stellt sich eine maximale Ausgangsleistung von 61,2mW mit einem TEM01  ein. Im nicht-kalibrierten Ausgangszustand hat der Nd:YAG-Festkörperlaser den TEM-Mode „01“, von diesem Zustand lassen sich Rückschlüsse auf die Polarisation des Laserstrahls schließen: Es stellt sich ein Knotenpunkt in vertikaler Richtung ein. Das bedeutet, dass bei dem verwendeten konfokalen Spiegel, die Strahlung nicht parallel zur optischen Achse reflektiert wird, sondern mit einem spitzen Winkel in den Kristall eintritt. Die Wellen werden über den konfokalen Spiegel doppelt abgelenkt, es entsteht eine Interferenz zwischen den Wellenanteilen nach Eintritt in den Komulator. Es kommt zu elektrischen und magnetischen Komponenten der Welle in Richtung der Ausbreitung. Bei paralleler Spiegelung liegen die Phasen der elektro-magnetischen Wellenanteile senkrecht zur Ausbreitungsrichtung (Lehrstuhl für photonische Technologien, 2018). Die Interferenz bewirkt eine Potenzialänderung der einzelnen Wellenanteile, es kommt zur Überschneidung: Die Anteile wechselwirken einander.

 

TEMmn

Intensitätsverteilung für einen Resonator mit rechteckigen Spiegeln

In einem Teil der Ausbreitungsrichtung beträgt der Gangunterschied der Welle ein vielfaches der halben Wellenlänge. Es kommt zu einer gegenphasigen Überlagerung. Aufgrund der Phasendifferenz kommt ein Wellenberg auf ein Wellental und umgekehrt. Die Anteile löschen das Potenzial der Welle gegenseitig aus. Es entsteht ein Knotenpunkt. Die Polarisation in Ausbreitungsrichtung ist null, dadurch hat der Laser in diesem Bereich kein Potenzial. Das gesamte Potenzial sinkt durch die Überlagerung der Wellen, es entsteht eine negative Interferenz. Die Leistung hängt demnach von der Ausrichtung der einzelnen Wellenanteile ab. Wellenanteile addieren sich oder heben das gegenseitige Potenzial auf. Je nach Wellenausbreitungsrichtung kann sich die Interferenz positiv oder negativ auf die Ausgangsleistung P des Lasers auswirken.

Im zweiten Vorgang wird der Resonator parallel zur optischen Mittelachse gestellt, es entsteht ein Gaußprofil. Die Ausgangsleistung steigt bei diesem Vorgang um 7,02% auf 65,5mW an. Es kommt zu keiner sichtbaren Interferenz zwischen den Wellenanteilen, da der Eingang des Pulses und die Spiegelung kohärent zueinander gestellt wurden. Durch das senkrechte Auftreffen der Wellen auf den Resonator, bleiben die elektromagnetischen Anteile der Welle in senkrechter Ausrichtung zur Ausbreitungsrichtung. Das Potenzial setzt sich nun aus der Summe der elektrischen und magnetischen Wellenanteile zusammen. Die Interferenz im TEM01  hat sich daher negativ auf das Potenzial ausgewirkt. Es wurden mehr Wellenanteile durch Interferenz abgeschwächt, als angeregt.

Das Potenzial berechnet sich aus dem Integral der Strahlung über die Fläche des Strahlenpotenzial-Messgerätes. Die Bündelung des Laserstrahls ist daher nicht vom Potenzial abhängig. Die maximale Ausgangsleistung hängt nicht nur von der optimalen Ausrichtung der Optik ab. Auch der konfokale Resonator trägt maßgeblich zur Intensitätssteigerung bei.

01 Jul

Umweltschutz mit der Soja Pflanze ?

Image from page 114 of "Die Gartenwelt" (1897)„Die Soja-Bohne“

Der Anbau der Soja-Planze hat in den letzten Jahren stark zugenommen, um unsere vegetarischen Vorlieben und auch die der Tierzucht mit wertvollen Nahrungsstoffen zu versorgen. So enthält etwa die Bohne 34% Einweiß, daneben noch weitere gesunde Inhaltsstoffe. Und so nutzen viele diesen Energieträger um mit einer ausgewogene Ernährung zu leben. Doch woher stammt die Bohne ?

Die Bohne stammt meistens nicht aus Deutschland. Anbauländer der Soja-Bohne sind die USA, Brasilien, Argentinien und China. In diesen Länder herrscht ein konservativeres Umweltrecht. Zudem fallen bei einem Import große Transportwege an. Da Soja als Lebensmittel einen niedrigen Volumenpreis hat, nimmt die Fracht einen hohen Anteil in den Gesamtkosten ein.

 

Die Grundsätzliche Annahme unsere Umweltbelastung mit Verzicht auf Fleisch zu reduzieren geht nicht auf. Wir brauchen eine zu der Soja-Bohne. Wenn ein Anbau in Deutschland möglich ist, kann der Transport erheblich verringert werden. Auch hier wird Soja gepflanzt, die Bedingungen sind nicht ideal, aber einige Landwirte machen es. Es wird eine Pflanze oder Art der Bohne benötigt welche auch in unseren Breitengraden ohne natürlich gedeihen kann:

die Lupine

 [Public domain], via Wikimedia Commons

Am Wegesrand oder zwischen den Schienen wächst sie, unter normalen Bedingungen ist ihr Bitterstoff für uns giftig, bestimmte Züchtungen sind für uns nicht giftig und nach kochen der Bohnen können diese Verzerrt werden.

Die UfOP informiert in einem Artikel über den Anbau der Pflanze, die Erträge der Landwirte steigen jährlich, mit einer Basis von 36,5 dt/ha liegt die Pflanze im Ertragsfeld der ähnlicher Bohnen. Das bedeutet bei einem Hektar der blauen Lupine ist ein Ertrag von 3,65 Tonnen der Bohnen zu erwarten. Zum Vergleich liegt der wünschenswerte Ertrag von Weizen in Norddeutschland bei etwa 90 dt/ha. (siehe Wiki) Das bedeute auf jedem Quadratmeter Beet sind 36,5 kg Ernte zu erwarten. Diese Werte beziehen sich auf die kommerzielle Landwirtschaft, können demnach hier nur bedingt verwendet werden. Wir haben nur die eine Umwelt, ist es uns nicht mehr Wert, diese zu schützen ?

Ein weiterführender Artikel lässt sich von Dr. Tom Deutschle auf seiner Seite lesen.

 

20 Okt

Review: Fotobuch und AluDibond Wandbild von Saal-Digital

Zunächst möchte mich für die kostenlose Bereitstellung der Produkte von Saal-Digital bedanken. Allerdings wird dies nicht meine Meinung und die folgende Vorstellung des Produktes beeinflussen.

 

Fotobuch von Saal-Digital

Ich habe mich für die A4 quer Variante entschieden. Es stehen drei  Druckqualitäten zur Auswahl: Premium Matt (habe ich gewählt), matt und glänzend(+5€). Der Gesamtpreis des Produktes setzt sich aus der Grundauswahl, also „Fotobuch“ und den wählbaren Variationen zusammen. So kostet zB. ein Kunstleder einband +15€ Aufpreis.

Nach wenigen Tagen ist das Fotobuch bereits angekommen. Die Verpackung ist perfekt:  trotz Regen und einigen Kratzern, war das Fotobuch nicht beschädigt. Der Einband ist glänzend, die Qualität ist ok. Ich habe mir für den Preis von 30€ ein hochwertigeres Produkt vorgestellt. Allerdings ist der Druck in den Innenseiten sehr gelungen. Auch dunkle Bereiche kommen durch den matten Druck gut zur Geltung. Bei der Produktbestellung wurde die Kennzeichnung durch einen Barcode im Buch angesprochen. Der Barcode kann auch entfernt werden, allerdings muss das bei der Bestellung angegeben werden.

Wandbild AluDibond

Saal-Digital bietet hier eine große Auswahl an Wandbilder Arten. Der Kunde kann zwischen AluDibond, Acrylglas, Butlerfinish, Hartschaumplatte, GalleryPrint und Fotoleinwand entscheiden. Da die Hochwertigen Produkte mit der steigenden Größe auch im Preis steigen, habe ich mich für eine klassische AluDibond Platte entschieden. Dieser Verbundwerkstoff wird oft für Unternehmensschilder und Außenanwendungen verwendet. Die AluDibond Platte ist wasserfest und witterungsbeständig. Für einen Print mit den Maßen 30×45 und einer Schraubhalterung bezahlt ihr 49.90€. Der Print kam nach 4 Tagen an. Trotz der günstigeren Ausführung ist der Druck überzeugend. Mit der Halterung lässt sich der Druck gut an der Hauswand befestigen. Die Schrauben und Dübel sind in der Lieferung enthalten.

 

Die Saal-Digital Software wollte ich hier nochmal in den Fokus rücken. Bei vielen anderen Discountern etc. ist es auch möglich Fotobücher zu bestellen und diese über eine Software zu gestalten. Mich konnte erst die Software von Saal überzeugen, Sie ist einfach und intuitiv zu bedienen und hat keine Bugs. Auch auf dem Mac überzeugt die Software durch kürzere Wartezeiten als bei der Konkurrenz. Auch der Upload der Bilder ist relativ schnell geschafft.

 

Demnächst werde ich euch hier noch ein paar Bilder von den Produkten hochladen…

 

29 Mrz

Hochbeet fürs Zuhause – Bio ohne Lieferwege!

In einer urbanen Studentenwohnanlage bleibt oft nur wenig platz fürs Grüne, das muss sich ändern !

Die Aufgabe:

Hochbeet mit folgenden Eigenschaften:

  • mobil trotz massiver Ausführung
  • Gehrungsschnitt
  • Boden zur Gewichtsreduzierung
  • Abflusssystem
  • kubistischer Grundkörper, angepasster Farbstil

 

Unten findet ihr eine Einkaufsliste fürs Nachbauen 😉

Die Idee

In der vorgestellten Ausführen handelt es sich schon um die sparsame Variante: Winkel werden durch Querstreben ersetzt, Innenleben wird aus Fichte hergestellt (nur eingeschränkt zu empfehlen).

Für eine effizientere Bewirtschaftung wird ein Boden eingebaut.
Aufgebaut, wie ein Lattenrost, bildet er die Auflagefläche für die Teichfolie.

Mit dem Multischicht Modell bleibt die Erde feucht, nährstoffreich und modert nicht. Dazu aber hier mehr. Nicht benötigtes Regenwasser läuft entweder in den Regenwassertank oder ins Abwasser.

Für eine kleine Terrasse oder einen großen Balkon: 1400*600 sind die perfekten Maße. Und falls ihr mal ne Party macht, kann mans einfach beiseite schieben.

 

Schritt für Schritt: Die Umsetzung

„Man nehme einen schönen Samstag Nachmittag.“

1. Zuschneiden der Dielen

Um den Gehrungsschnitt zu erzeugen benötigen wir eine Kappsäge mit Einstellwinkel. 8 der 45Grad Gehrungen schaffen unseren Quader.
Bleibt beim schneiden mit der Kappsäge sehr präzise, beim zusammensetzten können bereits kleinste Ungenauigkeiten den smooothen Look beeinflussen.

Die Terassendielen (145*23*3000):

4 mal (horizontal):
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↑                      1350                       ↑               ↑                  1350                            ↑

2 mal (horizontal):
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↑ 650 ↑                ↑ 500 ↑              ↑ 500 ↑               ↑ 500

 

1 mal (vertikal):
Für die obere Abdeckung wird zunächst mit einer Handkreissäge eine Diele längs in zwei identische Stücke geteilt. Danach wird hier der Gehrungsschnitt mit vertikalem 45Grad Winkel durchgeführt:

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↑                      1350                       ↑               ↑                  1350                            ↑
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↑                      1350                       ↑               ↑                  1350                            ↑

 

Die Pfosten (40*60*2000):

2 mal:
██████ ██████ ██████
↑        580            ↑          580           ↑         580           ↑

Die Querstreben für den Lattenrost (40*60*2000):

1 mal:
███████ ███████ ███████
↑(innere breite)  ↑(innere breite)  ↑(innere breite)  

Die Längsstreben für den Lattenrost (20*40*3000):

mindestens 2 mal:
████████████ ████████████
↑            (innere länge)                ↑               (innere länge)              

 

2. Befestigen der Verschalung

Jetzt geht es ans zusammenschrauben: Zunächst befestige ich 2 Pfosten an den inneren Enden der 4 aufgereihten langen Dielenbrettern, bohre zunächst mit einem 5er Bohrer vor und schraube dann diese zunächst nur mit der hälfte der Schrauben an. Den Vorgang wiederhole ich für die andere Seite.
Danach stelle ich die zwei Wandhälften auf, lege die kurzen Dielen für die Befestigung dazwischen. Auch die kurzen Dielen werden mit zunächst zwei Schrauben je Diele befestigt.

Jetzt kommt der Knifflige Part:
Für das feinjustierten der Dielen kommt der zweite Satz an Schrauben ins Spiel: Diese werden nun -nach dem Vorbohren- mit leichtem seitlichen Druck verschraubt, sodass die Kanten miteinander abschließen.

Nun noch die Bretter für die obere Abdeckung symmetrisch anschrauben.

 

„Der Quader steht, jetzt gehts ans innere:“

3. Stabilisierung und Ausbau im Innenraum

 

Die inneren Querstreben werden mit einem Höhenabnahme von min. 1% befestigt. Durch die Schräge kann das überschüssige Wasser später besser ablaufen, es bildet sich kein Brackwasser am Boden.
Diese werden doppelt verschraubt, da die gesamte Biomaße auf die Streben ihr Gewicht setzt.
Beachte bei der Wahl der Höhe, dass auf die Querstreben zusätzlich:
Latten (20mm), Teichfolie (1mm), Rasensteine (35mm), Rindenmulch (ca. 100mm) kommt, bevor die Pflanzenerde (ca. 300mm) kommt.
Zuletzt noch die Latten auf den Streben befestigen.

4. Konstruktion des Abflusses

 

5. Grundieren und Lasieren

Zunächst streichen wir das Hochbeet mit der Grundierung innen und außen 2 mal. (Zieht bei Sonne in ca. 30min ein)
Danach Lasieren wir die True außen mindestens 2 mal. (Die Farbe benötigt mehr Zeit zum trocknen, da schon die Grundierung eingezogen ist)
(Eine Lasur lässt das Holz trotz der Schutzschicht atmen und platzt nicht wie ein Lack ab)


6. Auskleidung mit der Teichfolie

 

„Jetzt ist Sonne von Vorteil !“

Falls es draußen schon warm ist, legt die Teichfolie in die Sonne. Durch die Wärme lässt sich das Plastik besser verformen.
Aus dem vorherigen Beispiel entnehme ich die Gesamttiefe von 456mm (ca. 600mm) ab Oberkante:
(2*600mm + 1350mm)   x    (2*600mm + 650mm)    =     2,55m   x   1,85m

Die Teichfolie wird mittels eines Serviettenschlages an jeder Ecke eingeschlagen, erst zum Schluss den Überhang abschneiden und anschließend tackern.
Durch zuschneiden und kleben entständen unnötige Posten und potenzielle Lecks.

 

Einkaufsliste fürs Nachbauen:

  • Holzbaustoffe (ca. 80€)
    • Terassendielen Douglasie (145*23*3000)
    • Pfosten (60*40*3000) (40*20*3000)
  • Edelstahlschrauben und Tackernadeln (ca. Stück)
  • Teichfolie (0.5mm)
  • Stückchen Gartenschlauch
  • ein paar alte Rasenplatten o.ä.
  • Feuchtraumverteilerdose
  • Rollen oder Füßchen (mindestens verzinkt)
  • Grundierung  (klar) und Dünnschichtlasur (schiefergrau)

 

 

Anschließender Artikel:

Zum Gießen zu faul:  Automatisierung fürs Hochbeet

21 Sep

50 Tipps für Backpacker in Down Under

1. Zahlenschloss für Spinde in den Hostels mitnehmen (auf die Schlüssel eines normalen Schlosses möchte man nicht auch noch aufpassen)

2. keine Lebensmittel mitnehmen. Wieso denn auch ? Dort gibt es auch Supermärkte, sogar Deutsche Bäckereien 😉

3. Frühzeitig für das Working Holiday Visum bewerben !

4. In den verschieden States gibt es unterschiedlich hohe Abgaben an Autos, informiert euch gut bevor ihr eines kauft.

5. Geheimtipp: South Australia, dort gibt es weder regelmäßige Checks, noch versteckte Kosten beim Autokauf. Diese Posten müsst ihr aber auch hier bedenken bei einem Privatkauf:

  • Application of Transfer the Registration (innerhalb 14 Tage nach dem Kauf)
    • Beantragung persönlich beim Service SA (zB. in Adelaide City)
    • Ihr braucht dafür:
      • die alte Registration (bekommt ihr deim Kauf)
      • eine Meldebescheinigung (stellt euch zB. eure Bank aus)
      • euren europäischen  und  internationalen Führerschein und euren Reisepass
    • ca. 110$ + 20$ Stamp Duty  einmalig bei Kauf
  • Registration (MUSS)
    • Enthält Zulassungsentgelt und eine Pflicht-Versicherung gegen Personenschäden
    • halbes oder ganzes Jahr kann im Voraus gezahlt werden
    • Wenn ein Fahrzeug einmal für die Straße zugelassen wurde, muss die Zulassung nicht wie in Deutschland durch den TÜV erneuert werden.
    • ACHTUNG: Falls die Zulassung nicht verlängert wird, muss nach Ablauf das Fahrzeug komplett neu zugelassen werden.
    • ca. 90$ im Monat
  • ThirdParty Insurance (KANN)
    • Falls es mal einen Sachschaden gibt, nur empfehlenwert bei den großen Distanzen)
    • Checkt unbedingt die Selbstbeteiligung, oft liegt diese bei 1000$, bei einem Schadensfall zahlt die Versicherung nur die Differenz
    • ca. 30$ im Monat

 

Dies ist mal wieder ein workInProgress Project, viel Spass in Down Under !